黔西南中營向斜煤層氣儲層綜合評價(jià)

李碧，徐陽東，田亞江，董磊，楊武紅

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黔西南中營向斜煤層氣儲層綜合評價(jià)

李碧1，徐陽東2，田亞江2，董磊3，楊武紅2

（1.貴州省煤田地質(zhì)局142隊(duì)，貴陽 550011；2.貴州省地礦局地球物理地球化學(xué)勘查院，貴陽 550018； 3.貴州天然氣能源投資股份有限公司，貴陽 550081）

綜合分析了黔西南地區(qū)中營向斜煤層的分布、厚度、埋深煤質(zhì)、含氣性等方面特征，該區(qū)主要含煤地層為二疊系龍?zhí)督M，含煤40余層，可采15層。煤儲層含氣量較高，煤層氣的保存條件較好，估算區(qū)內(nèi)埋深500～1 500m深度范圍內(nèi)煤層氣資源量為93.09億方，該區(qū)煤層氣資源具有良好的開發(fā)前景。

煤層氣；中營向斜；儲層；黔西南

貴州主要含煤地層為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M，該組的含水性較差，水的主要來源為大氣降水，煤層與地表水以及含水層較高的地層沒有直接聯(lián)系，地質(zhì)構(gòu)造簡單，僅在較淺部分與小煤礦及老窯積水有聯(lián)系[1]。這一地質(zhì)特征決定了貴州煤層氣含量普遍較高，開發(fā)利用前景較大[2-3]。晴隆縣中營向斜為一獨(dú)立向斜構(gòu)造，整體構(gòu)造簡單、煤層多、煤層厚、含氣量較為豐富，開發(fā)前景巨大，結(jié)合地表?xiàng)l件對該區(qū)進(jìn)行煤層氣資源評價(jià)很有必要。

表1 煤組特征表

1 區(qū)域地質(zhì)概況

中營向斜在區(qū)域上屬于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺黔北臺隆六盤水?dāng)嘞萜瞻残o構(gòu)造變形區(qū)。中營向斜為一獨(dú)立的完整向斜，走向約30°。自晴隆縣長流鄉(xiāng)至中營鎮(zhèn)，軸長約14km，走向約30°。地層核部寬緩，傾角10°以下，北西翼地層30°～40°，受斷層影響部分出現(xiàn)倒轉(zhuǎn)；南東翼地層20°～30°。區(qū)域內(nèi)除少量火山噴發(fā)巖（峨嵋山玄武巖）外，均為沉積巖分布[4-6]。出露地層由老至新分別為石炭系黃龍群、馬平群；二疊系梁山組、棲霞組、茅口組、峨眉山玄武巖組、龍?zhí)督M；三疊系飛仙關(guān)組、永寧鎮(zhèn)組、關(guān)嶺組。其中龍?zhí)督M（P3l）為區(qū)內(nèi)主要含煤地層。

向斜區(qū)總體地貌屬高中山地貌。受區(qū)域性地質(zhì)構(gòu)造和巖性控制，山脈走向基本與構(gòu)造線走向一致。區(qū)內(nèi)地形總體西高東低，溝谷縱橫，懸?guī)r陡壁，最高海拔1 663m，最低海拔620m，相對高差1 043m。年最大降雨量2 271mm。區(qū)內(nèi)溝谷發(fā)育，地表水有良好的排泄條件。地面沒有大的水體，煤系地層出露位置高，其本身含水性弱。煤系上覆及下伏地層含水性較強(qiáng)，但煤系上、下部均有良好的隔水層。

2 煤層氣儲層特征

2.1 含煤性

區(qū)內(nèi)龍?zhí)督M煤系地層，組厚290～455m，平均356m，含煤40余層，可采及部分可采15層，可采煤層平均總厚21.48m，含煤系數(shù)6.03%（表1、圖1）。

區(qū)內(nèi)按照煤層分布特點(diǎn)，以B3和B5為界限劃分為上煤組（7煤層以上）、中煤組（18煤層以上）、下煤組（30煤層以上），其中上煤組最小0.87m ，最大15.23m，平均5.77m；中煤組最小0.89m，最大24.09m，平均6.9m；下煤組最小0.96m ,最大25.48m，平均7.72m（表1、圖2）。從圖中可以看出，中營向斜區(qū)域內(nèi)煤層厚度較大的區(qū)域主要集中在向斜南部，往向斜北部逐漸變薄。

2.2 煤質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)龍?zhí)督M含煤地層內(nèi)各煤層煤巖顏色均呈黑色、灰黑色，條痕褐黑色。以玻璃光澤為主，少量為似金屬光澤。斷口多為貝殼狀、不平坦?fàn)?；少量為參差狀斷口。質(zhì)疏松易碎，比重1.40~1.45之間。宏觀煤巖組分以亮煤為主，次為暗煤，含少量鏡煤及絲炭條帶或薄層。

煤巖結(jié)構(gòu)以細(xì)條帶、中—細(xì)條帶狀結(jié)構(gòu)為主，個(gè)別為線理狀結(jié)構(gòu)。區(qū)內(nèi)煤體整體以塊狀為主，少量碎塊、碎粒狀。煤的顯微有機(jī)組分分為鏡質(zhì)組、惰質(zhì)組及殼質(zhì)組。有機(jī)組分總量99.98%~100%，全礦區(qū)平均值為99.99%。煤的顯微無機(jī)組分以粘土礦物為主，氧化物類及硫化物類次之，少量碳酸鹽類。無機(jī)組分總量4.63%~21.21%，全區(qū)平均值為18.49%。

圖1 上、中、下煤組厚度等值線圖

區(qū)內(nèi)煤巖鑒定，煤巖鏡煤最大反射率（R0max）為0.76%~1.15%，平均為1.00%，煤類數(shù)碼主要為25和36，煤種以焦煤為主，肥煤次之，1/3焦煤較少；煤層隨著埋藏深度增加，鏡質(zhì)體反射率增大，表明礦區(qū)煤的變質(zhì)作用屬深成變質(zhì)作用，變質(zhì)程度逐漸增高，變質(zhì)程度屬煙煤Ⅱ—Ⅳ階段。

2.3 煤層氣成分及含量

表2 主要煤層瓦斯數(shù)據(jù)表

研究區(qū)整體屬高瓦斯礦井，最低含量為6.81 m3/t ；最高為22.3 m3/t，平均為12.09m3/t；研究區(qū)煤層氣成分主要以CH4為主，CO2和N2次之（表2）。

3 煤層氣資源量估算

區(qū)內(nèi)煤層氣資源量豐富，煤炭資源總量為7.7億噸，煤層氣資源量為93.09億方，具有良好的煤層氣資源開發(fā)價(jià)值。

資源量估算公式：Gi=0.01A×h×D×Cad

其中：Gi：煤層氣儲量108m3，A：煤層含氣面積km2，D：煤層視密度t/m3，h：煤層凈厚度m，Cad：煤的空氣干燥基含氣量m3/t。

表3 煤層氣資源量估算表

4 潛力分析

中營向斜區(qū)地表交通便利，地形地貌、供水、供電等條件較好；區(qū)內(nèi)煤層有利區(qū)含煤性較好，煤層多，煤層厚，煤巖結(jié)構(gòu)以細(xì)條帶、中—細(xì)條帶狀結(jié)構(gòu)為主，個(gè)別為線理狀結(jié)構(gòu)。區(qū)內(nèi)煤體整體以塊狀為主，少量碎塊、碎粒狀；煤層頂、底板多為泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，具有良好的閉氣條件；區(qū)內(nèi)二疊系煤層氣儲層埋深為0～1500m。煤類數(shù)碼主要為25和36，煤種以焦煤為主，肥煤次之，1/3焦煤較少；煤層隨著埋藏深度增加，鏡質(zhì)體反射率增大，表明礦區(qū)煤的變質(zhì)作用屬深成變質(zhì)作用，變質(zhì)程度逐漸增高，變質(zhì)程度屬煙煤Ⅱ—Ⅳ階段；研究區(qū)整體屬高瓦斯礦井，最高低含量為6.81 m3/t ；最高為22.3 m3/t，平均為12.09m3/t；研究區(qū)煤層氣成分主要以CH4為主，CO2和N2次之。經(jīng)估算，煤層氣資源量達(dá)到93.09億方，具有良好的開發(fā)利用價(jià)值。

[1] 易同生, 等．貴州省煤層氣資源評價(jià)[R]．貴州省煤田地質(zhì)局，1996．

[2] 劉大錳，李俊乾．我國煤層氣分布賦存主控地質(zhì)因素與富集模式[J]．煤炭科學(xué)技術(shù)，2014．42(6)：19-24．

[3] 王生維，段連秀，陳鐘惠，等．煤層氣勘探開發(fā)中的煤儲層評價(jià)[J]．天然氣T業(yè)，2004，24(5)：82-84．

[4] 蔚遠(yuǎn)江，楊起，劉大錳，等．我國煤層氣儲層研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]．地質(zhì)科技情報(bào)，2001，20(1)：56-60．

[5] 吳曉東，師俊峰，席長豐．煤層滲透率敏感性及其對煤層氣開發(fā)效果的影響[J]．天然氣工業(yè)，2008，28(7)：27-29．

[6] 張建博，王紅巖，趙慶波．中國煤層氣地質(zhì)[M]．北京：地質(zhì)出版社，2000．

Comprehensive Assessment of Coal Bed Gas Reservoir in the Zhongying Syncline, Southwest Guizhou

LI Bi1XU Yang-dong2TIAN Ya-jiang2DONG Lei3YANG Wu-hong2

(1-No.142, geological Team, Guizhou Bureau of Coal Geology, Guiyang 550011; 2-Institute of Geophysical and Geochemical Exploration, Guizhou Bureau of Geology and Mineral Resources, Guiyang 550018; 3-Guizhou Shale Gas Co.,Ltd., Guiyang 550081)

This paper deals with the occurrence of CBM in the Zhongying syncline, southwest Guizhou, including burial depth and thickness of coal layer, features of coal and gas content. The coal-bearing formation is the Permian Longtan Formation with 40 coal beds and 15 minable seams. The preserved conditions of CBM are advantage. The CBM resources in the depth from 500 to 1500 m in this area are estimated at 93.09×108m3

southwest Guizhou; Zhongying syncline; reservoir; CBM

P618.13

A

1006-0995（2017）03-0386-03

10.3969/j.issn.1006-0995.2017.03.007

2016-11-21

李碧(1982-)，女，湖北天門人，碩士研究生，地質(zhì)工程師，從事煤礦勘查與煤層氣資源開發(fā)等工作

徐陽東(1984-)，男，碩士研究生，地質(zhì)工程師，從事礦產(chǎn)勘查與煤層氣資源開發(fā)等工作